Şimdi, tam 19 voltta harici güç kaynakları kullanan dizüstü bilgisayarlar var. Bu uygun bir şeyin bir katı değil. Beni çok şaşırtıyor.
Bu, söylendiği gibi bir tasarım sorusu değildir, ancak akü şarj sistemlerinin tasarımı ile ilgilidir.
Özet:
Voltaj, neredeyse her modern dizüstü bilgisayarda kullanılan bir Lityum İyon pilin tam olarak şarj edilmiş voltajının bir katından biraz fazladır.
Dizüstü bilgisayarların çoğu, Lityum İyon pil kullanır.
19 V, fazla voltajı verimli bir şekilde düşürmek için bir konvertör kullanarak seri halinde 4 x Lityum İyon hücresini şarj etmek için uygun bir voltaj sağlar.
Seri ve paralel hücrelerin çeşitli kombinasyonları yerleştirilebilir.
19 V'un biraz altındaki voltajlar kullanılabilir ancak 19 V, çoğu olasılığa cevap verecek kullanışlı bir standart voltajdır.
Hemen hemen tüm modern dizüstü bilgisayarlarda Lityum İyon (LiIon) piller kullanılır. Her pil, bir dizi 'dizisindeki' en az bir dizi LiIon hücresinden oluşur ve birkaç dizi dizisinin birkaç paralel kombinasyonundan oluşabilir.
Bir Lityum İyon hücrenin maksimum şarj voltajı 4,2 V'dir (cesur ve aptallık için 4,3 V). Bir 4.2 V hücreyi şarj etmek için, şarj kontrol elektroniğinin çalışabilmesi için bazı “tavan boşluğu” sağlamak için en azından biraz daha fazla voltaj gerekir. En azından yaklaşık 0.1 V ekstra olabilir, fakat genellikle en az 0.5 V faydalı olabilir ve daha fazlası kullanılabilir.
Bir hücre = 4.2 V
İki hücre = 8.4 V
Üç hücre = 12.6 V
Dört hücre = 16.8 V
Beş hücre = 21 V
Bir şarj cihazının mevcut voltajı istenen voltaja dönüştürmek için bir anahtarlamalı mod güç kaynağı (SMPS) kullanması normaldir . Bir SMPS, bir Boost dönüştürücü (voltaj yükseltir) veya Buck dönüştürücü (voltaj düşürür) olabilir veya birinden diğerine gerektiği gibi değiştirilebilir. Bir çok durumda, bir dönüştürücü dönüştürücü, bir dönüştürücü dönüştürücüden daha verimli hale getirilebilir. Bu durumda, bir dönüştürücü dönüştürücü kullanarak seri halinde 4 hücreye kadar şarj etmek mümkün olacaktır.
Laptop bataryaları ile gördüm
Seri 3 hücre (3S),
seri 4 hücre (4S),
2 paralel dizide 6 hücre (2P3S),
2 paralel dizgede 8 hücre (2P4S)
ve 19 V'luk bir kaynak gerilimi ile 1, 2, 3 veya 4 LiIon hücreyi seri olarak ve bunların herhangi bir sayıda paralel dizgisini şarj etmek mümkün olacaktır.
16.8 V'taki hücreler için elektronikler için (19−16.8) = 2.4 voltluk bir tavan boşluğu bırakın. Bunun çoğu gerekli değildir ve aradaki fark, bir "elektronik dişli kutusu" olarak işlev gören, bir voltajda enerji alan ve daha düşük bir voltajda ve uygun şekilde daha yüksek bir akımda veren kova dönüştürücü tarafından barındırılır.
0,7 V tavan boşluğu değeri ile, güç kaynağından 16,8 V + 0,5 V = 17,5 V demek mümkündür - ancak 19 V kullanılması, herhangi bir olasılık için yeterli olduğundan ve paranın dönüştürücüsü dönüştürüldüğünde fazlalık boşa gitmemesini sağlar Gerilimi gerektiği gibi azaltın. Akü dışındaki voltaj düşüşü, SMPS anahtarında (genellikle bir MOSFET ), SMPS diyotlarda (veya senkron doğrultucuda), kablolamada, konnektörlerde, dirençli akım algılama elemanlarında ve koruma devrelerinde meydana gelebilir . Enerji israfını en aza indirmek için mümkün olduğu kadar az düşüş istenir.
Bir Lityum İyon hücresi tamamen boşalmaya yakın olduğunda, terminal voltajı yaklaşık 3 V'dir. Tahliye edilmelerinin ne kadar düşük olması, uzun ömür ve kapasite ile ilgili teknik hususlara tabidir. 3 V / hücrede 1/2/3/4 hücreler, 3/6/9/12 volt terminal voltajına sahiptir. Kova dönüştürücü, şarj verimliliğini korumak için bu düşük voltajı barındırır. İyi bir dönüştürücü yazılım tasarımı% 95 verimli olabilir ve bu tür uygulamalarda hiçbir zaman% 90 verimli olmamalıdır (bazıları olabilir).
Geçenlerde netbook bataryayı 4 hücreli, 6 hücreli genişletilmiş kapasiteli bir versiyonla değiştirdim. 4 hücreli versiyon 4S konfigürasyonunda ve 6 hücreli versiyon 2P3S'de çalışmıştır. Yeni akünün düşük voltajına rağmen, şarj devresi değişime uyum sağladı, aküyü tanıdı ve buna göre ayarlama yaptı. Bir sistemde bu tür bir değişikliğin düşük voltajlı bir bataryayı barındırmayacak şekilde tasarlanmaması, batarya, ekipman ve kullanıcı sağlığı için zararlı olabilir.